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在学过摩擦力知识后,小明想探究:摩擦力大小是否与压力、重力都有关系?他利用如图所...

在学过摩擦力知识后,小明想探究:摩擦力大小是否与压力、重力都有关系?他利用如图所示的装置进行实验探究.实验步骤如下:

①把金属盒放在质量不计的白纸上,读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数.

②将质量不计的氢气球系在金属盒上,读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数.

③再往金属盒注入适量的沙子,使台式测力计示数与步骤①中的示数相等,拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数.

实验相关数据如下表:

实验序号

台式测力计示数/N

金属盒总重力/N

弹簧测力计示数/N

4.8

4.8

1.8

3.2

4.8

1.2

4.8

6.4

1.8

 

(1)此实验中由于金属盒保持不动,因而弹簧测力计的读数可以反映摩擦力大小,与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比,拉动白纸进行实验显然具有容易操作的优点,具体体现在_____(写出一条即可).

(2)本实验中由于选用了同样的一张白纸进行了三个实验步骤,因而保证控制了_________一定.

(3)实验中是通过_________来改变金属盒总重力的.

(4)比较实验步骤___________(填序号)的数据,说明摩擦力大小与重力无关.

 

弹簧测力计示数稳定,便于读数 接触面的粗糙程度一定. 向金属盒内添加沙子 ①③ 【解析】 (1)与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比,拉动白纸进行实验具有容易操 作的优点,具体体现在:弹簧测力计示数稳定,便于读数; (2)本实验中由于选用了同样的一张白纸进行了三个实验步骤,因而保证控制了接触面的粗糙程度一定. (3)实验中是通过向金属盒内添加沙子来改变金属盒总重力的. (4) 根据控制变量法的思路:要探究摩擦力与重力的关系时,应保持压力不変,改变总重力,根据此要求,所以只有比较实验步骤①③的数据,说明摩擦力大小与重力无关.  
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考点分析:
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地球附近物体都要受到重力,小明同学认为物体的重力大小与物体的质量有关,他用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究.

(1)________(选填“同意”或“不同意”)物体的重力大小与物体的质量有关.依据是_________.

(2)如图甲是他第2次测量中弹簧测力计的读数,该测力计的量程是___________N,分度值是_________N,请将此时测力计的示数填入下表的空格处.

次数

1

2

3

4

质量m/kg

0.1

0.2

0.3

0.4

重力G/N

1

________

3

4

 

(3)请你根据表格中的实验数据,在图乙中作出重力随质量变化的图象.

______

(4)由图象可知:物体的重力跟物体的质量成________.

(5)若干年后,小明在我国建成的太空站工作时,你认为他用同样的器材________(选“能”或“不能”)完成该探究.

 

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为探究“影响弹簧受力形变的因素”,其兴趣小组作出了下列猜想:

猜想一:弹簧形变的大小可能与弹簧的长度有关.

猜想二:弹簧形变的大小可能与受力的大小有关.

猜想三:弹簧形变的大小可能与弹簧的材料有关.

他们选择了甲、乙、丙3根弹簧作为研究对象.已知弹簧甲和丙是同种金属丝,弹簧乙是另一种金属丝,甲和乙原长均为6cm,丙原长为9cm,其他条件均相同,将弹簧的一端固定,另一端用弹簧测力计以不同大小的力拉,如表是实验数据记录.

弹簧受到的拉力

0

1

2

3

4

5

6

7

弹簧的长度(cm)

6.0

6.6

7.2

7.8

8.4

9.0

9.6

10.6

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

12.0

13.0

9.0

9.9

10.8

11.7

12.6

13.5

14.4

15.9

 

(1)分析表中数据可知:在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度________(选填“大于”或“小于”)乙弹簧伸长的长度.

(2)要证实猜想一,需比较_________两组弹簧的数据.

(3)在弹性限度内,同一弹簧_________与它所受的拉力成正比.

(4)进一步综合分析数据还可得出:弹簧的伸长不仅跟拉力大小有关,还跟弹簧的___________有关.

(5)如图所示的AB两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,分布情况相同.则量程较大的是___________弹簧测力计,精度较高的是________力计(均选填“A”或“B).

 

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小明同学在实验室里测量小石块的密度,他主要做了以下操作:

(1)将天平放在水平台面上,游码移到零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,为使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节.

(2)用调节好的天平测量小石块的质量,天平平衡时右盘所加砝码和游码位置如图乙所示,则小石块的质量_________g.

(3)由于实验室里没有量筒,小明就用如下方法测量了小石块的体积.

①如图丙所示,将烧杯放在水平台面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,加入适量的水,使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置.

②将小石块从水中取出后,用天平测出烧杯和水的总质量152.4g.

③向烧杯内缓缓加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量165.2g.

(4)根据以上测量结果计算出的小石块密度为=__________kg/m3,该方法测出的小石块密度与真实值相比_________(选填“偏大”或“偏小”).

 

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因研究石墨烯而获得2010年诺贝尔物理学奖之后,安德烈·海姆进而研究氧化石墨烯薄膜并获得新进展.为探究氧化石墨烯薄膜的物理特性,他进行了这样一组实验,如图所示:

①将氧化石墨烯薄膜覆盖在有刻度的空烧杯口上,测得总质量;

②将薄膜揭开,向烧杯内倒入酒精与水的混合物,盖紧薄膜,测得其总质量;

③一个月后,检查发现薄膜覆盖紧密完好,烧杯内液体体积明显减小,测得此时总质量;

④以后,烧杯内液体体积保持不变.已知,问:

(1)一个月后,烧杯内剩余的液体密度是多少______?可能是何种物质?_______

(2)根据本实验说明氧化石墨烯薄膜具有怎样的物理特性?(写出一点即可)_________

 

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许多建筑的墙面常用空心砖来砌,人们常用孔洞率来表示砖的空心体积占其外表总体积的比例.如图所示为某建筑材料厂生产的一种规格为250mm×120mm×100mm的长方形空心砖,其孔洞率为30%,每块砖的质量为4.2 kg,则:

(1)该砖的重力为多少?

(2)该长方形空心砖块的密度为多少.

(3)生产同种规格的砖块,一块空心砖比一块实心砖节省多少材料?

 

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